Témata
Zdroj: NASA

Stroje v pohybu: Let kolem Měsíce

Právě začíná další významná etapa výzkumu vesmíru. Z kosmodromu NASA v Kennedyho vesmírném středisku na Floridě odstartuje raketa SLS s vesmírnou lodí Orion k letu Artemis 1. Půjde o let bez posádky. Během třítýdenní mise se loď Orion dostane na oběžnou dráhu kolem Měsíce a vrátí se zpět na Zemi.

Tento článek je součástí seriálu:
Stroje v pohybu
Díly
Ivan Heisler

V redakci časopisu MM Průmyslové spektrum zastává pozici odborného redaktora. Vystudoval obor Stavební údržba a rekonstrukce tratí na Vysoké škole dopravy a spojů v Žilině. Po ukončení studia pracoval jako projektant ve Státním ústavu dopravního projektování, poté jako redaktor odborných publikací pro uživatele osobních počítačů a jako šéfredaktor časopisu Počítač pro každého. Do MM Průmyslového spektra nastoupil v roce 2021.

Reklama

Artemis je ambiciózní projekt, jehož cílem je vybudovat vědeckou základnu pro pobyt lidí na Měsíci, a připravit tak základy pro cestu člověka na Mars. Projekt běží od roku 2017 a zatím jsou naplánovány tři jeho fáze – Artemis 1, 2 a 3.

Toto není fotografie, ale ilustrace. Raketa SLS už sice vypadá takto, ale zatím neopustila montážní budovu. (Zdroj: NASA)

Artemis 1 – test bez posádky

Začátkem příštího roku má odstartovat bezpilotní mise Artemis 1. Ta má za úkol dopravit vesmírnou loď Orion bez posádky k Měsíci (přesněji na oběžnou dráhu kolem Měsíce) a následně zpět na zem. Jde o testovací misi, během níž se vyzkouší správné fungování všech systémů, aby mohl být v další fázi projektu bezpečně uskutečněn stejný let s posádkou. Jeden z testů má například ověřit schopnost návratu lodi Orion do zemské atmosféry při rekordní rychlosti 11 km.s-1. Při tomto manévru se očekává zahřátí tepelného štítu lodi na teplotu 2 760 °C.

Druhý stupeň rakety zajistí lodi Orion potřebné zrychlení, aby se mohla vydat k Měsíci. (Zdroj: NASA)

Příští mise – Artemis 2 a 3

Mise Artemis 2 je naplánována na rok 2022 a půjde o stejný let, tedy let okolo Měsíce a zpět, ale s tím rozdílem, že na palubě lodi Orion bude lidská posádka. Cílem mise s číslem 3, jež by se měla uskutečnit v roce 2024, je přistání kosmonautů na Měsíci. Vzhledem k tomu, že už první mise (Artemis 1) má oproti původním plánům zpoždění, lze očekávat i posunutí termínů dalších misí. Přistáním lidí na Měsíci však plány agentury NASA nekončí. Na Měsíci (v oblasti jeho jižního pólu) by měla být v rámci pokračování projektu Artemis vybudována základna pro dlouhodobý pobyt lidí. Jde o další postupný krok v dobývání vesmíru – příštím cílem je let člověka na Mars.

Jeřáby 20. října usadily loď Orion na vrchol nosné rakety SLS. (Zdroj: NASA)

Artemis
V řecké mytologii je Artemis bohyní lovu a Měsíce, a byla dvojčetem boha Apollona. Proto bylo její jméno zvoleno pro projekt, který má po více než 50 letech dopravit člověka na Měsíc. Dosud posledními lidmi, kteří přistáli na povrchu Měsíce, byli dva členové posádky letu Apollo 17 v prosinci roku 1972. Zatímco posádka letu Apollo 17 strávila na povrchu Měsíce tři dny, úkolem projektu Artemis je vybudovat na Měsíci základnu, kde budou lidé moci žít po dobu několika týdnů, a možná i déle.

Raketa SLS

Ve své první konfiguraci, nazvané Block 1, má raketa SLS (Space Launch System) tyto hlavní parametry: je (včetně lodi Orion) vysoká 98 m a na oběžnou dráhu kolem Měsíce dokáže dopravit náklad o hmotnosti 27 tun. Hlavní pohon tohoto nosiče zajišťují čtyři raketové motory typu RS-25, tedy stejné motory, jakými byly od začátku 80. let vybaveny raketoplány. Tyto motory spalují kapalný vodík a kyslík (v poměru 6 : 1). Nádrže pro palivo tvoří výplň tubusu prvního stupně rakety. Po jeho stranách jsou ještě dva pomocné raketové motory s pevným palivem (SRB – Solid Rocket Boosters), které během startu dodají raketě 75 % tahu. Pracovat budou po dobu prvních dvou minut letu a pak se od rakety oddělí. Maximální tah všech motorů dohromady je 39,1 MN a této hodnoty bude dosaženo asi 90 sekund po startu. Hodnota maximálního tahu je o něco vyšší než tah, jaký dokázaly vyvinout motory mohutnější rakety Saturn 5, která v letech 1967–1973 sloužila v programech Apollo a Skylab. Proto lze říci, že SLS je silnější, než byla raketa Saturn 5. Pro srovnání – raketa SLS dokáže na Měsíc dopravit těžší náklad, než jaký dopravovaly raketoplány na oběžnou dráhu.

Sestavování Solid Rocket Boosters – pomocných raketových motorů na pevné palivo – v montážní budově. (Zdroj: NASA)

Po dosažení oběžné dráhy se oddělí největší část rakety – její první stupeň. Druhý stupeň rakety je tvořen kryogenním raketovým motorem, jehož úkolem je během 20minutového zážehu na oběžné dráze Země zrychlit loď na potřebnou rychlost (téměř 3 000 m.s-1), aby oběžnou dráhu opustila a vydala se na cestu k Měsíci. Poté se i druhý stupeň od lodi odpojí.

Na vrcholu lodi Orion je umístěn záchranný systém LAS. (Zdroj: NASA)

Raketa je kompletně sestavená

Celá raketa je z jednotlivých částí sestavována přímo na startovní rampě, umístěné v montážní budově. Poslední část – loď Orion, byla pomocí jeřábů připevněna na vrcholek nosiče 20. října.

Start nosiče SLS s lodí Orion na misi Artemis 1. (Zdroj: NASA)

Vesmírná loď Orion

Loď Orion se skládá ze dvou hlavních částí, a to z kuželovité kabiny pro posádku a ze servisního modulu. Toto technické zázemí dodává elektrickou energii (tu si loď sama nevyrábí, ale získává ji prostřednictvím solárních panelů, jež se rozvinou na oběžné dráze Země ve výšce přibližně 500 km), a v případě letu s posádkou také kyslík. Součástí servisního modulu je také menší raketový motor, který loď využije pro zpáteční cestu. Servisní modul bude odpojen až na konci zpáteční cesty, těsně před vstupem do zemské atmosféry.

Sekundární náklad – 10 malých satelitů
Po odpojení druhého stupně z něj bude do kosmického prostoru vypuštěno 10 malých satelitů (tzv. cubesats), jež tvoří sekundární náklad rakety. Tato zařízení o velikosti menšího kufříku a hmotnosti do 14 kg byla navržena a dodána různými vědeckými institucemi a univerzitami, ve vesmíru budou provádět další výzkumy nezávisle na projektu Artemis.

Bezpečnost posádky především

Špičku celé sestavy tvoří zařízení nazvané LAS (Launch Abort System). Toto zařízení má za úkol v případě havárie těsně před startem nebo v počáteční fázi letu zachránit životy posádky. Trojice raketových motorů v případě potřeby oddělí kabinu s posádkou od zbytku rakety, dopraví ji do bezpečné vzdálenosti a zajistí přistání na moři. LAS je potřeba jen při startu – půjde-li všechno podle plánu, po dosažení bezpečné výšky (krátce před oddělením prvního stupně rakety) bude toto zařízení odhozeno.

Takto by podle představ inženýrů z agentury NASA mohla vypadat základna na Měsíci na konci 20. let tohoto století. (Zdroj: NASA)

Daleká cesta

Dnes astronauti běžně létají na Mezinárodní kosmickou stanici (ISS), Měsíc je však od Země tisíckrát vzdálenější než ISS (střední vzdálenost Měsíce od Země je 384 400 km, zatímco ISS se pohybuje ve výšce asi 400 km), a tak dopravit loď s lidskou posádkou na Měsíc a zpět představuje těžší úkol a vyžaduje to nasazení mimořádných technických prostředků. Další ohlášený cíl – Mars, je však ještě mnohem dál. Jeho vzdálenost od Země se pohybuje v rozmezí od 56 do 400 milionů km, takže na Mars je to přibližně 150× až 1000× dál než na Měsíc.

Osmiminutová animace s komentářem vás provede celým plánovaným letem mise Artemis 1. (Zdroj: NASA)
Související články
Stroje v pohybu:
Webbův teleskop ve vesmíru

Pětadvacátého prosince loňského roku odstartovala z evropského kosmodromu ve Francouzské Guyaně raketa Ariane 5, v jejímž nákladovém prostoru byl na svou misi připraven vesmírný dalekohled Jamese Webba. Právě začala nová etapa poznávání vesmíru. Vědci si od ní slibují nové informace o vzniku vesmíru, černých dírách a temné hmotě.

Stroje v pohybu – Vrtulník na Marsu

Vědci a technici z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) právě řídí jednu z nejnáročnějších operací v dějinách kosmonautiky. Expedice Mars 2020 hledá známky bývalého života na sousední planetě. Kromě pojízdné laboratoře je na Marsu také první stroj, který létá vlastní silou na jiné planetě, než je Země.

Czech Space Week 2018

Suchý zip, aku nářadí, družicové navigační systémy. To jsou ty nejznámější příklady využití kosmických technologií v běžném životě. Jak kosmické technologie ovlivňují a do budoucna ještě mohou ovlivňovat běžný život každého z nás, ukázal Czech Space Week, týden plný akcí pro odbornou a širokou veřejnost, který se konal v Praze a v Brně ve druhém listopadovém týdnu.

Související články
Matrjoška zahnala strach kosmonautů z radiace

Ústav SNIIP, jeden z podniků strojírenské skupiny Atomenergomaš (dceřiné společnosti ruské korporace pro atomovou energii Rosatom), vyrobil kulovitý měřicí přístroj, který je chemickým složením shodný s lidským tělem a který získal od kosmonautů přezdívku Matrjoška. Deset let měřil, jak velkou dávku radiace z kosmického záření dostávají konkrétní orgány kosmonautů na Mezinárodní vesmírné stanici, a přinesl překvapivé výsledky. Tento experiment má význam nejen pro kosmonauty na této stanici, ale i pro posádku budoucích letů na Mars a k vnějším planetám Sluneční soustavy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompozitní materiály mění svět

Výzkum materiálů nabírá na obrátkách a přináší stále nové a nové poznatky v mnoha oblastech. Dalo by se říci, že se vydáváme cestou hledání nového paradigmatu.

Jak vést firmu k prosperitě ve složité době,
Část 1. Úvod do problematiky

Pro letošní rok jsme společně s Českou asociací interim managementu připravili sérii deseti podcastů, do kterých si renomovaný krizový manažer Petr Karásek zve své hosty a diskutuje s nimi o aspektech aktuálních problémů v podnikání, se kterými se firmy potýkají v současné nepředvídatelné době. Podcasty přinášejí reference celé řady konkrétních praktických zkušeností, kterých Petr Karásek se svými týmem nebo jeho hosté nabyli při restrukturalizaci společností, především průmyslových firem. Následující tiskový výstup přináší pouze stručný přepis rozhovoru, komplexní pohled získáte poslechem aktuálního dílu podcastu.

Než obr dosedne

Dva hangáry – jeden obrovský, architektonicky unikátní, druhý menší, zbrusu nový a též architektonicky výjimečný. A u nich potřebné zázemí. To je velmi stručně řečeno dnešní podoba sídla plně české společnosti Job Air Technic, kterou jsme měli možnost navštívit v severomoravském městě Mošnov.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Inovace pro cestu do oblak

Vrtulník – stroj, který obdivujeme v nejnapínavějších scénách akčních filmů, ale který především hraje často klíčovou roli ve skutečném životě. Ať už jde o záchranu životů, nebo o dopadení nebezpečných zločinců. MM Průmyslové spektrum mělo možnost na vlastní oči vidět místo, kde se tyto dokonalé stroje dokončují a také v případě potřeby opravují – prostory společnosti Bell Textron Prague na pražské Ruzyni. Zde jsme též měli možnost mluvit s panem Stanislavem Štefanovem, manažerem prodeje civilních vrtulníků.

CzechTrade pomáhá strojařům: Velká Británie a Irsko

Agentura CzechTrade na stránkách MM Průmyslového spektra představuje zajímavé, potenciálně vhodné destinace pro export teritoriálně konkurenceschopné strojírenské produkce. Dnes se podíváme na jihoamerický trh, konkrétně do Spojeného království Velké Británie a Irska.

CzechTrade pomáhá strojařům, Francie

Agentura CzechTrade na stránkách MM Průmyslového spektra představuje zajímavé, potenciálně vhodné destinace pro export teritoriálně konkurenceschopné strojírenské produkce. Dnes se podíváme na francouzský trh.

Nový hangár pro údržbu letadel na ruzyňském letišti

Společnost Czech Airlines Technics (CSAT), což je dceřiná společnost Letiště Praha, která má na starosti údržbu a oprav letadel, otevřela na letišti v Praze-Ruzyni nový hangár určený pro traťovou údržbu letadel. Při té příležitosti uspořádala tiskovou konferenci s následnou prohlídkou nového i stávajícího hangáru.

Cíle a píle jsou tím, co mě žene stále kupředu

Martin Šula, majitel společnosti MSR Engines, založené roku 2004, vyrábí motorizovaná surfovací prkna JetSurf. Zajímavé na tomto projektu je, že úplně všechno vzniká v Brně – Střelice, kam se firma nastěhovala před dvěma lety. Tak se podařilo zvýšit plánovanou kapacitu na 1 500 výrobků ročně. Ale hned první rok zde vyrobili 1 200 surfovacích prken. Firma už ale přistavěla další objekty a hodlá se rozšiřovat i nadále.

Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit